基于改进BPM模型的风力机叶片气动噪声数值模拟研究的中期报告一、背景与意义随着风力发电技术的快速发展，风力机叶片气动噪声问题受到了越来越多的关注。叶片气动噪声主要源自于风叶与周围空气的相互作用，其强度受到风速、风向、叶片角度等多个因素的影响。在风电场规划和风机选型等环节中，对风力机叶片气动噪声的预测和控制显得尤为重要。传统的风力机叶片气动噪声数值模拟方法主要是基于声学有限元和微小孔隙模型，这些方法对于观察到的振动产生的声级进行预测较为准确，但对于风噪的预测效果较差。因此，有必要开展基于改进BPM模型的风力机叶片气动噪声数值模拟研究，以提高其准确性和可靠性。二、研究内容与方法本文的研究内容为基于改进BPM模型的风力机叶片气动噪声数值模拟。在此基础上，本文将采用基于声学有限元和声学辐射模型相结合的方法，对风力机叶片气动噪声进行预测和控制，并通过实验验证模型的可行性和准确性。具体实现过程如下：1.建立改进BPM模型在传统BPM模型基础上，考虑风叶振动的影响，建立改进BPM模型，考虑叶片表面形态的变化情况和颤振等因素对风噪的影响。通过改进模型，进一步提高叶片振动模态和振幅等参数的准确性。2.进行声学有限元模拟基于建立的改进BPM模型，进行声学有限元模拟，将叶片的振动模态转化为声学模态，并计算空气动力学系统中声强、声压的分布情况。3.进行声学辐射模拟采用声学辐射模型，根据声学有限元模拟结果，预测风力机叶片气动噪声的强度分布情况，进而对噪声进行预测和控制。4.实验验证通过实验验证模型的可行性和准确性，同时测量风力机叶片气动噪声的实际强度实现模型参数的优化，从而提高模型的准确性和可靠性。三、预期成果本文的预期成果包括：1.建立改进BPM模型，考虑叶片振动对风噪影响的因素，可以比传统模型更准确地反映叶片振动情况。2.对声学有限元和声学辐射模型进行优化和整合，提高风力机叶片气动噪声数值模拟的可靠性和准确性。3.通过实验验证，进一步优化模型参数，提高模型的预测精度，为风力机叶片气动噪声的控制提供数据依据。四、进度安排本文的进度安排如下：1.第一阶段（2020年5月-2020年7月）完成文献综述，明确研究思路和方法，建立改进BPM模型。2.第二阶段（2020年7月-2020年10月）进行声学有限元模拟，预测风力机叶片气动噪声分布情况。3.第三阶段（2020年10月-2021年1月）进行声学辐射模拟和模型优化，提高模型预测精度。4.第四阶段（2021年1月-2021年4月）进行实验验证，比较模型预测值和实际值，得出结论，完成中期报告。